天文学家在一个星系团的中心发现了四个巨大的空洞。这种不同寻常的特征到底是如何形成的?科学家正在努力找到答案。 星系团是宇宙中由引力聚集在一起的最大结构。它们是数百甚至数千个独立星系、大量热气体和看不见的暗物质的混合物。弥漫在星团中的热气体比星系本身含有更多的质量,在 X 射线探测器下显示出明亮的光。 RBS 797的可见光图和X射线图(来源:NASA) 科学家利用美国宇航局(NASA)钱德拉X射线探测器对星系团 RBS 797 进行了一项新研究,发现了从星系团中心向外延伸的两对独立的空腔。该星系团距离地球约 39 亿光年。 这些类型的空洞以前曾在其他星系团中见过。科学家认为它们是超大质量黑洞附近区域喷发的结果。 当物质以相反方向的射流形式从黑洞飞走时,它们会在热气体中吹出空腔。在RBS 797 中,科学家发现有两组射流以相互垂直的角度喷出。 这项研究的负责人、意大利博洛尼亚大学的 Francesco Ubertosi 说:"我们知道一对空腔代表什么,但是当一个星系团在非常不同的方向上有两对空腔时是怎么回事?" 天文学家此前曾在 RBS 797 中观测到东西方向的一对空洞,但最新的观察在南北方向发现了一对新的空洞。 东西和南北方向的两对空洞(来源:NASA) 这四个空腔是如何产生的?根据 Ubertosi 和他的同事的说法,最可能的答案是 RBS 797 包含一对超大质量黑洞,它们在相互垂直的两个方向上几乎同时发射喷流。 事实上,之前欧洲 VLBI 网络 (EVN) 的无线电观测在 RBS 797 中发现了两个仅相距约 250 光年的射电点源。如果这两个源都是超大质量黑洞,那么它们就是迄今为止探测到的距离最近的一对黑洞。两个黑洞应该会继续相互旋转,产生大量引力波,并最终合并。 虽然超大质量黑洞可以形成双星系统,但在活动阶段观察到它们两者的情况极为罕见——从这个意义上说,在 RBS 797 中发现两个紧密的活动黑洞膨胀腔是非同寻常的。 对于在 RBS 797 中看到的四个空腔,还有另一种可能的解释,即只存在一个超大质量黑洞——喷流以某种方式设法很快地翻转方向。对钱德拉探测器资料的分析表明,东西向和南北向空洞的年龄差距小于1000万年。 如果这四个空洞,其实只是一个黑洞,那么科学家将研究其喷流的方向如何快速变化,以及这是否与星系团环境或黑洞本身的物理学性质有关,甚至两者的结合。 事实究竟如何?想必天文学家的这一新发现,提出的问题比我们能解释的要多得多。